Vapore nella rivoluzione industriale

Il motore a vapore, usato da solo o come parte di un treno, è l'invenzione iconica della rivoluzione industriale. Gli esperimenti nel diciassettesimo secolo si trasformarono, a metà del diciannovesimo secolo, in una tecnologia che alimentava enormi fabbriche, consentiva miniere più profonde e spostò una rete di trasporto.

Potenza industriale pre 1750

Prima del 1750, data di inizio arbitraria tradizionale per la rivoluzione industriale, la maggior parte delle industrie britanniche ed europee erano tradizionali e facevano affidamento sull'acqua come principale fonte di energia. Questa era una tecnologia consolidata, che utilizzava flussi e ruote idrauliche, ed era sia comprovata che ampiamente disponibile nel panorama britannico. Ci sono stati problemi importanti perché dovevi essere vicino all'acqua adatta, che potrebbe condurti in luoghi isolati, e tendeva a congelare o seccarsi. D'altra parte, era economico. Anche l'acqua era vitale per i trasporti, con i fiumi e il commercio costiero. Gli animali erano anche usati sia per l'alimentazione che per il trasporto, ma erano costosi da gestire a causa del loro cibo e cure. Perché avvenga una rapida industrializzazione, erano necessarie fonti di energia alternative.

Lo sviluppo di Steam

La gente aveva sperimentato motori a vapore nel diciassettesimo secolo come soluzione ai problemi di potenza e nel 1698 Thomas Savery inventò la sua "Macchina per sollevare l'acqua dal fuoco". Utilizzato nelle miniere di stagno della Cornovaglia, questo pompava acqua con un semplice movimento su e giù che aveva solo un uso limitato e non poteva essere applicato ai macchinari. Inoltre ha avuto la tendenza ad esplodere e lo sviluppo del vapore è stato frenato dal brevetto, che Savery ha detenuto per trentacinque anni. Nel 1712 Thomas Newcomen sviluppò un diverso tipo di motore e aggirò i brevetti. Questo fu usato per la prima volta nelle miniere di carbone dello Staffordshire, aveva la maggior parte delle vecchie limitazioni ed era costoso da gestire, ma aveva il netto vantaggio di non esplodere.

Nella seconda metà del diciottesimo secolo venne l'inventore James Watt, un uomo che si basò sullo sviluppo di altri e divenne un importante contributo alla tecnologia del vapore. Nel 1763 Watt aggiunse un condensatore separato al motore di Newcomen che fece risparmiare carburante; durante questo periodo lavorava con persone coinvolte nell'industria siderurgica. Quindi Watt ha collaborato con un ex produttore di giocattoli che aveva cambiato professione. Nel 1781 Watt, l'ex uomo giocattolo Boulton e Murdoch costruirono il "motore a vapore ad azione rotante". Questo fu il grande passo avanti perché poteva essere utilizzato per alimentare macchinari, e nel 1788 fu installato un regolatore centrifugo per mantenere il motore acceso a una velocità uniforme. Ora c'era una fonte di energia alternativa per l'industria in generale e dopo il 1800 iniziò la produzione in serie di motori a vapore.

Considerando la reputazione di Steam in una rivoluzione che si dice tradizionalmente risalga al 1750, il vapore fu relativamente lento da adottare. Molta industrializzazione era già avvenuta prima che l'energia a vapore fosse di grande utilità, e molto era cresciuto e migliorato senza di essa. Il costo era inizialmente un fattore che tratteneva i motori, poiché gli industriali utilizzavano altre fonti di energia per contenere i costi di avviamento ed evitare i rischi maggiori. Alcuni industriali avevano un atteggiamento conservatore che solo lentamente si tramutava in vapore. Forse ancora più importante, i primi motori a vapore erano inefficienti, utilizzavano molto carbone e necessitavano di impianti di produzione su larga scala per funzionare correttamente, mentre gran parte dell'industria era su piccola scala. Ci volle tempo (fino agli anni '30 / '40) perché i prezzi del carbone scendessero e l'industria diventasse abbastanza grande da richiedere più energia.

Gli effetti del vapore sui tessuti

L'industria tessile aveva usato molte diverse fonti di energia, dall'acqua all'uomo nei numerosi lavoratori del sistema domestico. La prima fabbrica era stata costruita all'inizio del XVIII secolo e utilizzava l'energia idrica perché all'epoca i tessuti potevano essere prodotti con una piccola quantità di energia. L'espansione prese la forma di espandersi su più fiumi per le ruote idrauliche. Quando sono diventati possibili macchinari a vapore c. 1780, inizialmente i tessuti erano lenti nell'adottare la tecnologia, poiché era costoso e richiedeva un costo iniziale elevato e causava problemi. Tuttavia, nel tempo i costi del vapore sono diminuiti e l'utilizzo è aumentato. L'energia dell'acqua e del vapore divenne addirittura nel 1820, e nel 1830 il vapore era molto avanti, producendo un grande aumento della produttività dell'industria tessile con la creazione di nuove fabbriche.

Gli effetti su carbone e ferro

Le industrie del carbone, del ferro e dell'acciaio si sono reciprocamente stimolate durante la rivoluzione. C'era un'ovvia necessità di carbone per alimentare i motori a vapore, ma questi motori consentivano anche miniere più profonde e una maggiore produzione di carbone, rendendo il carburante più economico e il vapore più economico, producendo così una maggiore domanda di carbone.

Anche l'industria del ferro ne ha tratto beneficio. Inizialmente, il vapore veniva utilizzato per pompare l'acqua nei serbatoi, ma questo si sviluppò presto e il vapore fu utilizzato per alimentare altiforni più grandi e migliori, consentendo un aumento della produzione di ferro. I motori a vapore ad azione rotativa potevano essere collegati ad altre parti del processo del ferro e nel 1839 fu usato per primo il martello a vapore. Vapore e ferro furono collegati già nel 1722 quando Darby, un magnate del ferro, e Newcomen lavorarono insieme per migliorare la qualità del ferro per la produzione di motori a vapore. Ferro migliore significa ingegneria più precisa per il vapore. Altro su carbone e ferro.

L'importanza del motore a vapore

Il motore a vapore potrebbe essere l'icona della rivoluzione industriale, ma quanto è stato importante in questa prima fase industriale? Storici come Deane hanno affermato che il motore inizialmente ebbe un impatto limitato, poiché era applicabile solo ai processi industriali su larga scala e fino al 1830 la maggioranza era su piccola scala. Concorda sul fatto che alcune industrie lo utilizzarono, come ferro e carbone, ma che l'esborso di capitale divenne utile solo per la maggior parte dopo il 1830 a causa di ritardi nella produzione di motori validi, costi elevati all'inizio e facilità con cui il lavoro manuale può essere assunto e licenziato rispetto a un motore a vapore. Peter Mathias sostiene più o meno la stessa cosa, ma sottolinea che il vapore dovrebbe ancora essere considerato uno dei principali progressi della rivoluzione industriale, che si è verificato verso la fine, avviando una seconda fase guidata dal vapore.